Descifrado el cromosoma Y, la última pieza del ADN humano

Los cromosomas son las estructuras filiformes que transportan la información genética de célula a célula. En cada una de las células las personas tienen dos cromosomas sexuales, XY en los varones y XX en las mujeres. El cromosoma Y es el encargado de desarrollar funciones reproductivas, como la producción de esperma (espermatogénesis), pero a la vez posee una estructura altamente compleja. Mientras que la secuencia completa del cromosoma X se descifró en 2020, del Y solo se había conseguido 'leer' la mitad.

Los investigadores recuerdan que la estructura del cromosoma Y ha sido difícil de descifrar porque parte del ADN está organizado en palíndromos -secuencias largas que son iguales hacia delante y hacia atrás- que abarcan hasta más de un millón de pares de bases. Además, una gran parte del cromosoma Y que faltaba en la versión anterior de la referencia Y es ADN satélite, es decir, grandes regiones altamente repetitivas de ADN no codificante de proteínas. En el cromosoma Y, dos satélites están entrelazados entre sí, lo que complica aún más el proceso de secuenciación.

Este logro ha sido posible ahora gracias a «las nuevas tecnologías de secuenciación y a los métodos computacionales«, explica Arang Rhie, científica del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de Estados Unidos y autora principal del estudio, publicado en la revista Nature.

Los científicos han obtenido la secuenciación completa de 62.460.029 pares de bases del cromosoma Y, lo que supone 30 millones más que los hasta ahora revelados. Además, han desvelado estructuras completas de varias familias de genes, han identificado 41 nuevos genes codificadores de proteínas y han corregido errores en los estudios que hasta ahora se tenían del cromosoma Y.

El hallazgo tiene un importantes aplicaciones prácticas. Cuando los científicos y los médicos estudian el genoma de un individuo, comparan su ADN con el de una referencia estándar para determinar dónde hay variaciones. Pero hasta ahora, se topaban con un problema en el cromosoma Y. «La parte del cromosoma Y del genoma humano contenía grandes lagunas que dificultaban la comprensión de las variaciones y las enfermedades asociadas», subrayan los miembros del consorcio. Con el nuevo descubrimiento, este obstáculo podrá ser superado.

«Por fin se dispone de la primera visión completa del código del cromosoma Y, que revela más del 50% de la longitud del cromosoma que antes no aparecía en nuestros mapas genómicos», afirma, por su parte, la profesora de ingeniería biomolecular de la Universidad de California en Santa Cruz (UCSC) y coautora del estudio, Karen Miga, codirectora del consorcio Telomere-to-Telomere (T2T), responsable de la investigación.

«Al disponer de esta secuencia completa al 100% del cromosoma Y, podemos identificar y explorar numerosas variaciones genéticas que podrían estar influyendo en los rasgos y las enfermedades humanas de una forma que no habíamos podido hacer antes», culmina otro coautor, Dylan Taylor, genetista y doctorando de la Johns Hopkins (Estados Unidos).

El conocimiento del cromosoma Y permitirá saber si algunas de las enfermedades o de los cánceres con más prevalencia en los hombres pueden atribuirse a un origen genético, y no a estilos de vida menos saludables en cuanto a dieta, ejercicio o estrés.

«Hace unos años, faltaba la mitad del cromosoma Y humano, las complejas y difíciles zonas satélite», destaca Monika Cechova, coautora principal del artículo y becaria postdoctoral en ingeniería biomolecular de la UCSC. «Por aquel entonces ni siquiera sabíamos si se podía secuenciar, lo que era desconcertante. Este avance es un cambio enorme».